13483

13483

سنتز اسفنج نانوكامپوزيتي رساناي پلي (استايرن/دي وينيل بنزن) از طريق پليمريزاسيون امولسيون با فاز دروني بالا

كارشناسي ارشد

شيمي

مهر 1393

مهر 1393

دكتر محمدرضا مقبلي

چكيده اسفنج¬هاي نانوكامپوزيتي PolyHIPE پلي(¬استايرن/دي¬وينيل بنزن)/نانولوله كربن با ساختار سلول باز و هدايت الكتريكي مطلوب ساخته شد. از اسفنج¬هاي نانوكامپوزيتي PolyHIPE/نانولوله كربن به عنوان پايه اسفنج هيبريدي با پوشش پليمر رسانا استفاده شد. در ابتدا، بمنظور تعيين شرايط پوشش¬دهي سطح حفره¬¬هاي اسفنج با پليمر رسانا، اسفنج PolyHIPE با سطح ويژهm2 g-1 56 با استفاده از حلال پروژن 1، 2 دي كلروبنزن از طريق پليمريزاسيون امولسيون با درصد بالاي فاز دروني تهيه و سطح حفره¬هاي آن با لايه نازكي از پلي¬پيرول به روش پليمريزاسيون اكسيداسيوني در حضور حلال¬ها و دوپانت¬هاي مختلف پوشش داده شد. با توجه به هدايت الكتريكي مطلوب اسفنج PolyHIPE/پلي¬پيرول دوپه شده با دوپانت سولفونيكي سديم دودسيل¬بنزن سولفونات (SDBS) در كلروفرم، از اين حلال و دوپانت در مرحله ساخت اسفنج¬هاي هيبريدي استفاده شد. در ادامه، با توجه به نقش مهم عوامل سطح¬فعال در پراكنش نانولوله¬هاي كربن در فاز آبي امولسيون و ساختار اسفنج حاصل، تأثير عوامل سطح¬فعال آنيوني، غيريوني و مخلوط عوامل سطح¬فعال بر ريزساختار و هدايت الكتريكي اسفنج¬هاي نانوكامپوزيتي PolyHIPE/نانولوله كربن مورد بررسي قرار گرفت. ساختار اسفنج تهيه شده توسط SDBS به نحو چشمگيري بهبود يافت و هدايت الكتريكي نقطه اشباع آن (S cm-1 4-10×74/5) در مقايسه با اسفنج تهيه شده بوسيله سديم دودسيل سولفات (SDS) نزديك به 75 درصد افزايش يافت. اسفنج¬هاي نانوكامپوزيتي تهيه شده با عوامل سطح¬فعال غيريوني (F127 و Triton X-100) و نيز مخلوط عوامل سطح¬فعال يوني (SDBS, CTAB) علي-رغم دارا بودن ساختار سلول باز و استحكام فشاري مطلوب از لحاظ الكتريكي عايق بودند. استفاده از عامل سطح-فعال آنيوني سديم دي¬اكتيل سولفوسوكسينات (SDOSS) با ساختاري شبيه به عوامل سطح¬فعال جميني (Gemini)، به اسفنجي با ساختار سلول باز، استحكام مكانيكي و هدايت الكتريكي بالا (S cm-1 4-10×4/7) در مقايسه با اسفنج¬هاي كامپوزيتي سنتز شده توسط ديگر محققان انجاميد. لذا از اين اسفنج نانوكامپوزيتي براي ساخت اسفنج¬ هيبريدي با پوشش پلي¬پيرول استفاده شد. پليمريزاسيون پلي¬پيرول بر سطح نانولوله¬هاي كربن و كاهش مقاومت¬هاي تماسي و غيرتماسي بين نانولوله¬ها، به افزايش 103 برابري هدايت الكتريكي اسفنج هيبريدي در مقايسه با اسفنج نانوكامپوزيتي انجاميد. بررسي كاربرد بالقوه اسفنج¬هاي تهيه شده در جذب امواج الكترومغناطيسي بيانگر افزايش قابل توجه اثربخشي الكترومغناطيسي اسفنج¬هاي هيبريدي در مقايسه با اسفنج-هاي نانوكامپوزيتي بود، به طوري كه اسفنج¬هاي هيبريدي بيش از 75 درصد موج الكترومغناطيسي برخوردي را جذب نمودند. كلمات كليدي: اسفنج PolyHIPE، هدايت الكتريكي، پلي¬پيرول، نانولوله كربن، عامل سطح¬فعال